この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 4006 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
注記以下の定義は、特別な意味で使用される用語、または意味を強調するのに役立つと思われる用語に対してのみ与えられています。
3.1 圧力測定
3.1.1
壁圧タッピング
穴の縁が導管の内面と面一になるように導管の壁に開けられた環状のスロットまたは円形の穴。
注記 1:圧力タッピングは通常円形の穴ですが、場合によっては環状のスロットになることもあります。
3.1.2
パイプラインを流れる流体の静圧
p
壁の圧力タップに圧力測定装置を接続して測定できる圧力。
注記 1 ISO 5167 (すべての部品) では絶対静圧の値のみが考慮されます。
3.1.3
差圧
p
一次装置の上流側と下流側 (またはベンチュリ ノズルまたはベンチュリ チューブのスロート内) にある壁圧力タップで測定された (静的) 圧力の差。 、流れが発生する直管に挿入され、上流と下流のタップの高さの違いが考慮された場合
注記 1: ISO 5167 (すべての部品) では、「差圧」という用語は、圧力タップが各標準一次装置に指定された位置にある場合にのみ使用されます。
3.1.4
圧力比
τ
上流圧力取出しにおける絶対（静）圧力に対する下流圧力取出しにおける絶対（静）圧力の比率。
3.2 プライマリ デバイス
3.2.1
オリフィス
喉
一次装置の最小断面積の開口部
注記 1:標準的な一次装置オリフィスは円形で、パイプラインと同軸です。
3.2.2
オリフィスプレート
円形の開口部が機械加工された薄板
注記1標準のオリフィスプレートは，測定部の直径に比べてプレートの厚みが小さく，オリフィスの上流側の縁が鋭利であるために，「薄板」「角の鋭い」と表現されている．四角。
3.2.3
ノズル
一般に「スロート」と呼ばれる円筒形のセクションに接続された収束入口からなるデバイス
3.2.4
ベンチュリノズル
「スロート」と呼ばれる円筒形の部分に接続された標準化された ISA 1932 ノズルである収束入口と、円錐形である「発散」と呼ばれる拡張セクションで構成されるデバイス。
3.2.5
ベンチュリ管
「スロート」と呼ばれる円筒形の部分に接続された円錐形の収束入口と、円錐形の「発散」と呼ばれる拡張セクションで構成されるデバイス
3.2.6
直径比
β
一次装置のオリフィスまたはスロートの直径と一次装置の上流の測定管の内径との比。
注記 1:ただし、一次装置の上流にパイプの直径と同じ直径の円筒形セクションがある場合 (古典的なベンチュリ管の場合のように)、直径比はスロート直径とパイプの直径の比です。上流の圧力タップの平面でのこの円筒形セクションの直径。
3.3 フロー
3.3.1
流量
流速
q
単位時間にオリフィス (またはスロート) を通過する流体の質量または体積
3.3.1.1
質量流量
質量流量
qm
単位時間あたりにオリフィス (またはスロート) を通過する流体の質量
3.3.1.2
体積流量
体積流量
qV
単位時間あたりにオリフィス (またはスロート) を通過する液体の体積
注記 1:体積流量の場合、体積が参照される圧力と温度を述べる必要があります。
3.3.2
レイノルズ数
再
慣性力と粘性力の比を表す無次元パラメータ
3.3.2.1
パイプレイノルズ数
再D
| T | は絶対温度です。 |
| p | パイプラインを流れる流体の静圧です。 |
| H | はエンタルピーです。 |
| Ru | は普遍気体定数です。 |
| C、 p | 定圧でのモル熱容量です。 |
| Z | は圧縮率です |
注記 1:ジュールトムソン係数は、ガスの性質、温度および圧力によって変化し、計算することができます。
3.3.5
排出係数
C
Cの数値は、そのような設備が幾何学的に類似しており、流れが同一のレイノルズ数によって特徴付けられる場合はいつでも、異なる設備で同じです。
ISO 5167 (すべての部分) で指定されているCの数値の式は、実験的に決定されたデータに基づいています。
Cの値の不確かさは、適切な実験室で流量校正を行うことによって減らすことができます。
を「流量係数」と呼びます。
3.3.6
拡張性 [拡張] 係数
e
は、レイノルズ数の値だけでなく、圧力比とガスの等エントロピー指数の値にも依存します。
これらの変動を表すために採用された方法は、レイノルズ数の同じ値の液体で実行される直接較正によって決定される、考慮される主要なデバイスの排出係数Cに、拡張性 [拡張] 係数εを掛けることで構成されます。
膨張係数εは、流体が非圧縮性 (液体) であると見なされる場合は 1 に等しく、流体が圧縮性 (気体) である場合は 1 未満です。
この方法が可能なのは、 εがレイノルズ数と実質的に無関係であり、特定のプライマリ デバイスの特定の直径比に対して、 εが圧力比と等エントロピー指数にのみ依存することが実験で示されているためです。
ISO 5167-2 に記載されているオリフィス プレートのεの数値は、実験的に決定されたデータに基づいています。ノズル (ISO 5167-3 を参照) およびベンチュリ管 (ISO 5167-4 を参照) については、等エントロピー膨張に適用される熱力学的一般方程式に基づいています。
3.3.7
粗さプロファイルの算術平均偏差
ラー
測定されているプロファイルの平均線からの算術平均偏差
注記1平均線は，有効面と平均線との間の距離の二乗和が最小になるようなものである。実際には、 Raは機械加工された表面の標準的な機器で測定できますが、パイプの粗い表面についてのみ推定できます。 ISO 4288 も参照してください。
注記 2パイプについては、一様等価粗さkを使用することもできます。この値は、実験的に決定するか (7.1.5 を参照)、表から取得することができます (附属書 B を参照)
参考文献
| [1] | N iazi , A. およびThalayasingam , S. オリフィス メーター全体の温度変化。手続き中。第 19 回北海流量測定ワークショップ、ノルウェー、論文 13, 2001 年 10 月 |
| [2] | Studzinski 、W. およびBowen 、J. White Paper on Dynamic Effects on Orifice Measurement 、Washington DC, American Petroleum Institute, 1997 年 |
| [3] | Schlichting 、H.境界層理論。ニューヨーク、マグロウヒル、1960年 |
| [4] | Studzinski , W., Karnik , U., Lanasa , P., Morrow , T., Goodson , D., Husain , Z. and Gallagher , J. White Paper on Orifice Meter Installation Configurations with and without Flow Conditioners , Washington DC,アメリカ石油協会、1997 |
| [5] | Shen, JJS旋回流のキャラクタリゼーションとオリフィス メータリングへの影響。 SPE 22865. テキサス州リチャードソン: 石油技術者協会、1991 年 |
| [6] | リーダー -Harris, MJ オリフィス プレートの流量係数式のパイプの粗さとレイノルズ数の制限。手続き中。 2nd Intの。 Symp. on Fluid Flow Measurement 、カナダ、カルガリー、バージニア州アーリントン: 米国ガス協会、1990 年 6 月、29 ～ 43 ページ |
| [7] | Reader -Harris, MJ, Sattary, JAおよびSpearman 、EPオリフィス プレートの排出係数の式。進捗報告なし PR14: EUEC/17 (EEC005)イースト キルブライド、グラスゴー: National Engineering Laboratory Executive Agency, 1992 年 5 月 |
| [8] | ISO/TR 3313:1998, 閉鎖導管内の流体の流れの測定 — 流量測定機器に対する流れの脈動の影響に関するガイドライン |
| [9] | ISO 4288:1996, Geometrical Product Specification (GPS) — Surface texture: Profile method — Rules and procedure for assessment of surface texture |
| [10] | ISO/TR 5168:1998, 流体の流れの測定 - 不確実性の評価 |
| [11] | ISO/TR 9464:1998, ISO 5167-1:1991 の使用に関するガイドライン |
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4006 and the following apply.
NOTE The following definitions are given only for terms used in some special sense or for terms for which it seems useful to emphasize the meaning.
3.1 Pressure measurement
3.1.1
wall pressure tapping
annular slot or circular hole drilled in the wall of a conduit in such a way that the edge of the hole is flush with the internal surface of the conduit
Note 1 to entry: The pressure tapping is usually a circular hole but in certain cases may be an annular slot.
3.1.2
static pressure of a fluid flowing through a pipeline
p
pressure which can be measured by connecting a pressure-measuring device to a wall pressure tapping
Note 1 to entry: Only the value of the absolute static pressure is considered in ISO 5167 (all parts).
3.1.3
differential pressure
Δp
difference between the (static) pressures measured at the wall pressure tappings, one of which is on the upstream side and the other of which is on the downstream side of a primary device (or in the throat for a Venturi nozzle or a Venturi tube), inserted in a straight pipe through which flow occurs, when any difference in height between the upstream and downstream tappings has been taken into account
Note 1 to entry: In ISO 5167 (all parts) the term “differential pressure” is used only if the pressure tappings are in the positions specified for each standard primary device.
3.1.4
pressure ratio
τ
ratio of the absolute (static) pressure at the downstream pressure tapping to the absolute (static) pressure at the upstream pressure tapping
3.2 Primary devices
3.2.1
orifice
throat
opening of minimum cross-sectional area of a primary device
Note 1 to entry: Standard primary device orifices are circular and coaxial with the pipeline.
3.2.2
orifice plate
thin plate in which a circular opening has been machined
Note 1 to entry: Standard orifice plates are described as “thin plate” and “with sharp square edge”, because the thickness of the plate is small compared with the diameter of the measuring section and because the upstream edge of the orifice is sharp and square.
3.2.3
nozzle
device which consists of a convergent inlet connected to a cylindrical section generally called the “throat”
3.2.4
Venturi nozzle
device which consists of a convergent inlet which is a standardized ISA 1932 nozzle connected to a cylindrical part called the “throat” and an expanding section called the “divergent” which is conical
3.2.5
Venturi tube
device which consists of a convergent inlet which is conical connected to a cylindrical part called the “throat” and an expanding section called the “divergent” which is conical
3.2.6
diameter ratio
β
ratio of the diameter of the orifice or throat of the primary device to the internal diameter of the measuring pipe upstream of the primary device
Note 1 to entry: However, when the primary device has a cylindrical section upstream, having the same diameter as that of the pipe (as in the case of the classical Venturi tube), the diameter ratio is the ratio of the throat diameter and the diameter of this cylindrical section at the plane of the upstream pressure tappings.
3.3 Flow
3.3.1
flowrate
rate of flow
q
mass or volume of fluid passing through the orifice (or throat) per unit time
3.3.1.1
mass flowrate
rate of mass flow
qm
mass of fluid passing through the orifice (or throat) per unit time
3.3.1.2
volume flowrate
rate of volume flow
qV
volume of fluid passing through the orifice (or throat) per unit time
Note 1 to entry: In the case of volume flowrate, it is necessary to state the pressure and temperature at which the volume is referenced.
3.3.2
Reynolds number
Re
dimensionless parameter expressing the ratio between the inertia and viscous forces
3.3.2.1
pipe Reynolds number
ReD
| T | is the absolute temperature; |
| p | is the static pressure of a fluid flowing through a pipeline; |
| H | is the enthalpy; |
| Ru | is the universal gas constant; |
| Cm, p | is the molar-heat capacity at constant pressure; |
| Z | is the compressibility factor |
Note 1 to entry: The Joule Thomson coefficient varies with the nature of the gas and with its temperature and pressure and can be calculated.
3.3.5
discharge coefficient
C
The numerical value of C is the same for different installations whenever such installations are geometrically similar and the flows are characterized by identical Reynolds numbers.
The equations for the numerical values of C given in ISO 5167 (all parts) are based on data determined experimentally.
The uncertainty in the value of C can be reduced by flow calibration in a suitable laboratory.
is called the “flow coefficient”.
3.3.6
expansibility [expansion] factor
ε
is dependent on the value of the Reynolds number as well as on the values of the pressure ratio and the isentropic exponent of the gas.
The method adopted for representing these variations consists of multiplying the discharge coefficient C of the primary device considered, as determined by direct calibration carried out with liquids for the same value of the Reynolds number, by the expansibility [expansion] factor ε.
The expansibility factor, ε, is equal to unity when the fluid is considered incompressible (liquid) and is less than unity when the fluid is compressible (gaseous).
This method is possible because experiments show that ε is practically independent of the Reynolds number and, for a given diameter ratio of a given primary device, ε only depends on the pressure ratio and the isentropic exponent.
The numerical values of ε for orifice plates given in ISO 5167-2 are based on data determined experimentally. For nozzles (see ISO 5167-3) and Venturi tubes (see ISO 5167-4) they are based on the thermodynamic general equation applied to isentropic expansion.
3.3.7
arithmetical mean deviation of the roughness profile
Ra
arithmetical mean deviation from the mean line of the profile being measured
Note 1 to entry: The mean line is such that the sum of the squares of the distances between the effective surface and the mean line is a minimum. In practice Ra can be measured with standard equipment for machined surfaces but can only be estimated for rougher surfaces of pipes. See also ISO 4288.
Note 2 to entry: For pipes, the uniform equivalent roughness k may also be used. This value can be determined experimentally (see 7.1.5) or taken from tables (see Annex B).
Bibliography
| [1] | Niazi, A. and Thalayasingam, S. Temperature changes across orifice meters. In Proc. of 19th North Sea Flow Measurement Workshop, Norway, Paper 13, October 2001 |
| [2] | Studzinski, W. and Bowen, J. White Paper on Dynamic Effects on Orifice Measurement, Washington D.C., American Petroleum Institute, 1997 |
| [3] | Schlichting, H. Boundary layer theory. New York, McGraw-Hill, 1960 |
| [4] | Studzinski, W., Karnik, U., Lanasa, P., Morrow, T., Goodson, D., Husain, Z. and Gallagher, J. White Paper on Orifice Meter Installation Configurations with and without Flow Conditioners, Washington D.C., American Petroleum Institute, 1997 |
| [5] | Shen, J.J.S. Characterization of Swirling Flow and its Effects on Orifice Metering. SPE 22865. Richardson, Texas: Society of Petroleum Engineers, 1991 |
| [6] | Reader-Harris, M.J. Pipe roughness and Reynolds number limits for the orifice plate discharge coefficient equation. In Proc. of 2nd Int. Symp. on Fluid Flow Measurement, Calgary, Canada, Arlington, Virginia: American Gas Association, June 1990, pp. 29-43 |
| [7] | Reader-Harris, M.J., Sattary, J.A. and Spearman, E. P. The orifice plate discharge coefficient equation. Progress Report No PR14: EUEC/17 (EEC005). East Kilbride, Glasgow: National Engineering Laboratory Executive Agency, May 1992 |
| [8] | ISO/TR 3313:1998, Measurement of fluid flow in closed conduits — Guidelines on the effects of flow pulsations on flow-measurement instruments |
| [9] | ISO 4288:1996, Geometrical Product Specification (GPS) — Surface texture: Profile method — Rules and procedures for the assessment of surface texture |
| [10] | ISO/TR 5168:1998, Measurement of fluid flow — Evaluation of uncertainties |
| [11] | ISO/TR 9464:1998, Guidelines for the use of ISO 5167-1:1991 |